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DOI:10.13235/ki.ltcm.2020.01.024引用格式：王守功.胜利东二号露天煤矿最终帮局部裂缝对边坡稳定性影响的分析[J].露天采矿技术,2020,35（1）:83-85.胜利东二号露天煤矿最终帮局部裂缝对边坡稳定性影响的分析王守功（内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司，内蒙古锡林浩特026000）摘要：为了保障采场下部采剥工程的安全生产，对胜利东二号露天煤矿采场南帮西部1020~1008m水平坡道北侧,1008m平盘出现裂缝及时进行边坡分析，分析产生边坡变形的原因，提出了安全、技术保障措施,对采场下部安全生产起到了指导作用。
关键词:露天煤矿;边坡稳定性分析;安全生产；保障措施;采剥工程中图分类号:TD824.7文献标志码:B文章编号:1671-9816（2020）01-0083-03Analysis on the effect of slope part cracks on slope stability in Shengli East No.2Open-pit MineWANG Shougong(Inner Mongolia Datong International Xilinhot Mining Co.,Ltd.,Xilinhot026200,China)Abstract:In order to ensure the safety production of the mining and stripping works at the lower part of the stope,this article makes timely slope analysis of the cracks on the northern side of1020-1088horizontal slope and1008flat plate in the west side of the south slope of Shengli East No.2Open-pit Coal Mine.The article causes of slope deformation,puts forward safety and technical measures,which play the guiding role in the safety production of the lower part of the stope.Key words：open-pit coal mine;slope stability analysis;safety production;safeguard measure;mining and stripping engineering胜利东二号露天煤矿位于胜利煤田中东部，具有埋藏深、煤层厚、岩性软的特点，露天开采最大深度623m,聚煤中心区的煤层总厚度（半~1炉煤）最厚达320.65mE。
露天矿排土场边坡稳定性分析与评价摘要对边坡稳定性的分析是土木工程学科中的一项重要研究课题，分析的方法也包含多种。
本文在对边坡稳定性分析的基础之上，对各种工况下露头矿排土场边坡的稳定性进行分析和评价，旨在为排土场边坡的综合管理提供可参考的依据。
关键词露头矿；排土场；边坡稳定性；分析；评价露天矿排土场边坡因为地形地貌和地质结构的原因，加上自然灾害的影响，很容易发生危险性较大的地质灾害。
随着对矿产资源的开发，露头开采的不断进行，使露天矿排土场的边坡日渐高陡，对于边坡稳定性的重视度逐渐提高，边坡稳定性的分析研究成为了岩土工程和土木工程学科方面专家普遍关心的重要课题。
对于排土场边坡稳定性的分析，国内外已经有多种方法，在实际应用中被广泛的使用和推广。
排土场的边坡同岩质边坡比较起来本质上有很大的区别，同其它的自然坡体也有很大的差异，符合自身条件特点的稳定性分析方法还有待于开发和发展。
排土场边坡出现滑坡等灾害情况受多方面的不确定因素的影响，所以传统的稳定性分析方法结果的准确度也不够理想。
目前对露天矿排土场边坡稳定性的分析方法都建立在假设的基础之上，其分析结果有明显的误差存在。
本文针对这个问题，以实际工程为分析基础，将多种分析方法结合，整理出关于排土场边坡稳定性分析的更加适合的方法，以便于在实际的工作中加以应用。
1排土场边坡稳定性影响因素及滑坡的主要模式1.1 排土场边坡稳定性的影响因素露天矿排土场边坡的稳定性受多方面因素的影响，归纳起来可分为外在因素和内在因素两大类型。
外在影响因素主要包括水、工程以及外部振动等因素的影响作用；内在因素主要包括边坡的土质、结构以及地应力等影响作用。
外在因素的变化要比内在因素快很多，但是外在因素对边坡稳定性的破坏要通过内在因素来发挥作用，也就是说只用内在因素和外在因素两方面相结合发挥综合作用，才导致排土场边坡发生变形乃至破坏。
1.2 排土场边坡滑坡的主要模式排土场边坡滑坡主要有以下三种模式：1）边坡内部滑坡。
胜利东二号露天矿外排土场稳定性研究
孔令伟;孙秀玲;魏庭宾
【期刊名称】《露天采矿技术》
【年(卷),期】2010(000)0z1
【摘要】针对胜利东二号露天矿未来外排土场的情况,建立了外排土场三雏模型,通过有限差分软件对外排土场稳定性进行数值模拟分析,得出外排土场边坡较稳定的结论,预测其破坏模式为顺坡向圆弧滑坡.
【总页数】2页(P10-11)
【作者】孔令伟;孙秀玲;魏庭宾
【作者单位】内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司胜利东二号露天煤矿,内蒙古,锡林浩特,026000;内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司胜利东二号露天煤矿,内蒙古,锡林浩特,026000;内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司胜利东二号露天煤矿,内蒙古,锡林浩特,026000
【正文语种】中文
【中图分类】TD824.7
【相关文献】
1.露天矿外排土场增高扩容稳定性研究 [J], 孙家恺
2.胜利东二号露天矿首采区南帮复合边坡稳定性研究 [J], 孔令伟
3.胜利东二号露天矿南排土场滑坡分析 [J], 郭俊良;秦文清;李宏奎;舒继森
4.胜利东二号露天矿外排土场稳定性研究 [J], 孔令伟;孙秀玲;魏庭宾
5.魏家峁露天矿东一外排土场增高稳定性研究 [J], 侯殿坤;田野
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78研究与探索Research and Exploration ·监测与诊断中国设备工程 2019.09 (上)人类社会在进行生产和建设的过程中，不可避免地会进行一些开采工作。
尤其是露天采矿工程，由于挖掘岩土体会导致大量剥离物的产生，以至于排土场成为露天采矿工程中非常重要的一部分。
因为影响排土场边坡稳定性的因素复杂，导致排土场在建设的过程当中常常有事故发生，也由此可见，矿山相关管理者为了保障矿山的生产效率以及矿山能够安全稳定地运行，排土场的建设稳定也是一个需要顾及的重要问题。
1 露天矿排土场的形成及可能导致的灾害露天矿排土场的主要作用是放置采矿工作中产生的大量泥土沙石等废弃物，以确保矿山有序开采有用的矿石，是一个大型的由人工堆积的松散物体。
由于排土场建设的不当不仅会带来安全隐患，引发一些安全事故的发生，如泥石流、山体滑坡，等等，同时还给环境保护工作带来了极大的困难。
由于地质条件、气候条件等存在差异，引发排土场失稳的因素不同，产生的灾害也有不同。
排土场内部滑坡、沿地基接触面滑坡和沿排土场地基软弱层滑坡是排土场失稳的三种主要模式。
比较常见的排土场滑坡主要是由排土场内存在的软弱层，因为地表汇水会雨水的浸入，本就脆弱的软弱层受到的水分的侵蚀就会导致滑坡的安全事故出现，因为岩土土质本身存在不同、排土工艺和其他外界条件不同，所以导致的排土场滑坡会使其滑动面存在不同的高度，另外一种是散体岩石的高度低于排土场的高度，使散体岩石的承载压力过大，从而导致排土场边坡失稳，从而导致滑坡的出现。
有的排土场的基底脆弱不稳定，承载能力低以至于排土场有时会出现滑移的情况，从而导致滑坡引发安全事故。
不同的人工堆积层、土质或洪水带来的卵石层都是影响排土场基底稳定性的重要因素。
一般情况下，由于排土场基底弱层不稳引发的排土场滑坡的多为排土场基底平移引发，且滑动的规模通常较大。
排土场的地基接触面的摩擦不当也有可能导致排土场的滑坡。
露天采矿技术２０10年增刊轮斗工艺在胜利东二号露天矿应用的可行性研究兰兰，陈世乾，张信（内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司胜利东二号露天煤矿，内蒙古锡林浩特026000）摘要：介绍胜利东二号露天矿的地质情况，论述了以轮斗为代表的连续工艺在露天开采中的优势，借鉴元宝山露天矿中轮斗工艺的应用情况，与电铲—卡车—破碎机工艺进行比较，分析轮斗工艺能否在东二号露天矿应用。
关键词：轮斗工艺；露天开采；连续工艺中图分类号：TD422.2+4文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１－９８１６（２０10）S1－００15－０31胜利东二号露天矿概况胜利东二号露天煤矿隶属于内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司。
该项目于位于内蒙古自治区锡林郭勒盟锡林浩特市西北部宝力根苏木境内胜利煤田，距锡林浩特市约10km。
胜利东二露天煤矿位于胜利煤田中部，煤田属高原丘陵地形，海拔高程990.0-1165m，相对高差356.6 m。
区域内地貌形态由构造剥蚀地形、剥蚀堆积地形、侵蚀堆积地形、熔岩台地等4个地貌单元组成。
矿区地层分布有白垩系巴彦花群胜利组，第三系上新统及第四系松散岩类地层。
其中巴彦花群胜利组是区域性主要含煤地层，其特征是以多煤组而单层巨厚的褐煤组成。
岩性是一套巨厚的河湖相沉积，以灰、深灰及黑灰色为主的泥岩，中间夹多层粉砂岩，细砂岩及砂砾岩，多以泥质胶结，结构松散。
可采煤层共5层，自上而下分别为4煤、5煤、6煤、6下1煤、6下2煤，4煤、5煤、6煤为主采煤层。
煤层构造简单，走向煤层倾角2～3°，倾向为5～8°，局部12°。
4号煤为主要可采煤层之一，资源储量利用段厚度2.23～28.66m，平均厚度为10.51m。
煤组煤层结构复杂，靠下部煤层集中，夹矸较薄，上部夹矸增厚、煤层增多，煤层变薄。
平均夹矸2.62m，岩性主要为泥岩、炭质泥岩。
煤层顶板岩性为泥岩、砂质泥岩、粉细砂岩、炭质泥岩。
5号煤为主要可采煤层之一，资源储量利用段厚度2.57～64.85m，平均厚度30.66m。
露天采矿技术
２０10年增刊
图1模型网格划分
边坡的稳定分析[1]是岩土工程和土木工程中的重要研究课题之一。
边坡稳定性分析是边坡工程研究的根本问题，也是边坡研究中最难的和最迫切解决的课题之一。
由于边坡失稳的危害[2]巨大，加强边坡稳定性的研究，已受到世界各国的重视。
1
排土场边坡稳定性分析方法
边坡稳定分析是一个古老的课题，其分析方法种类繁多，各种分析方法都有各自的特点和适用范围。
目前使用较多的研究手段[3]有以下几种：极限平衡法、有限元（有限差分）法、物理相似模拟试验和非连续变形分析法等。
根据胜利东二号露天矿的实际情况，本文选择有限差分法进行数值模拟分析。
2排土场岩土体的物理力学指标
露天矿开挖后，将剥离的岩土排弃至排土场[4]，
剥离物的物理力学指标[5]列于表1。
3
胜利东二号露天矿外排土场边坡稳定性数值模
拟分析
（1）模型的建立。
依据外排土场的实际状况及发展趋势，选取模型范围为：X 方向为水平方向SE45°，计算范围0～1200m ；Y 方向为水平方向NE45°，计算范围0～100m ，Z 方向（垂直方向）向上为正方向，Z 方向取0～100m 。
模型网格划分如图1所示。
考虑模型在重力的作用下，分析最大不平衡力的发展趋势、应力及位移的变化，计算外排土场边坡的安全系数。
模拟所得的图形如图2。
①最大不平衡力发展趋势：由图2a 可以看出，最大不平衡力发展趋势收敛，且边坡安全系数为1.45，模型处于平衡、稳定状态。
②应力分布：应力的分布主要受排土场自身重力的影响，竖直应力和水平应力在排土场坡体表面
向下，均随着标高的降低而呈上升趋势，并在坡体底部出现最大值（图2d 和图2e ）。
③位移变化：边坡体呈现以垂直位移为主的沉降变形,在边坡体后部出现50cm 的最大沉降变形量，标高1140-1200m 处出现长约680m 的沉降区，最大沉降值约48～50cm 。
主要原因是排土场自身重力作用导致，向工作面方向垂向位移逐渐减小（图2c ）；而排土场边坡体前部台阶坡面以略有抬升的水平位移为主，基底内部各点向上隆起，竖直向上最大位移约为10cm ，有挤出的位移趋势，位移值较
胜利东二号露天矿外排土场稳定性研究
孔令伟，孙秀玲，魏庭宾
（内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司胜利东二号露天煤矿，内蒙古锡林浩特026000）
摘要：针对胜利东二号露天矿未来外排土场的情况，建立了外排土场三维模型，通过有限差分软件对
外排土场稳定性进行数值模拟分析，得出外排土场边坡较稳定的结论，预测其破坏模式为顺坡向圆弧滑坡。
关键词：排土场；滑坡；稳定性；数值模拟中图分类号：TD 824.7
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７１－９８１６（２０10）S1－００1０－０2收稿日期：2010-01-07
作者简介：孔令伟（1980-），男,吉林白城人，采矿硕士学位，助理工程师，2008年毕业于辽宁工程技术大学，现任大唐国际锡林浩特矿业有限公司生产技术部采矿计划主管助理。
表1
排土场不同岩性的物理力学指标
单位质量ρ/g ·cm -3
内摩檫角Φ/（°）内聚力c /104Pa 弹性模量Et /107Pa 泊松比μ
体积模量K /107Pa
抗剪强度模量G /107Pa 抗压强度q u /106Pa
1.7025.65.44.70.355.23.2
2.8 1.8524
6.55.00.366.42.91.5 2.05
258.25.40.387.63.02.1
2.127.895.90.356.22.5
3.6
2.22
24.5118.90.297.94.34
2.112512.59.60.388.64.511
表土粉砂砂岩砂砾岩泥岩粗砂岩
指标
岩
性采矿工程
10··
露天采矿技术
２０10年增刊
f 塑性区分布
小（图2b ），这是符合排土场位移变化的实际情况的。
顺坡向位移主要是剪应力和重力共同作用引起，最大值为26cm ，在排土场坡体前部台阶，出现20cm 顺坡向位移。
④塑性区分布：排土场边坡塑性区分布情况（图2f ），塑性区集中在坡体后缘，坡体中部以及前部仅有个别单元处出现塑性区，且均与坡表单元无连通，坡表面也无拉裂单元出现。
通过分析，模型在排弃物料自重作用下，排土场内部单元虽发生一定的位移，但相对于整体边坡其位移值较小，胜利东二号露天矿外排土场整体边坡模型是安全稳定的。
（2）外排土场边坡破坏模式：根据数值模拟分析中，外排土场坡体前部边坡的应力和位移的发展趋势可以看出，在重力和其他外界影响因素的共同作用下，排弃物料的强度会降低，边坡体内会出现软弱滑裂带，致使这部分的顺坡向变形和位移继续增大，最后导致滑坡。
因此，外排土场的滑坡失稳最有可能发生在坡体前缘部分，其破坏模式为排土场内部顺坡向的圆弧滑坡。
4结论
（1）运用有限元分析软件建立外排土场边坡模拟模型，通过对边坡安全系数、最大不平衡力的发展趋势、应力分布规律、变形特征进行数值模拟分析。
分析研究表明：外排土场边坡最大不平衡力发展收敛，且应力、位移变化相对于整体边坡较小，认为胜利东二号露天矿外排土场边坡稳定程度较好。
（2）通过对影响排土场稳定性因素的分析，根据模拟中应力及位移发展趋势，外排土场边坡失稳破坏模式为局部顺坡向的圆弧滑动。
参考文献：
［1］杜炜平，颜荣贵.高台阶排土场技术及其发展趋势［J ］.
矿冶工程，1998，（3）：1822.
［2］张晋伟.浅谈露天矿排土场灾害及防治［J ］.科技情报开
发与经济，2004，（5）：265-266.
［3］曹文贵，颜荣贵.排土场边坡稳定性分析方法研究及应
用［J ］.湖南有色金属，1995，（1）：6-12.
［4］冶金部勘察研究总院.黑岱沟露天煤矿边坡及排土场岩
土工程勘探报告［R ］.1989.
［5］煤炭科学研究总院抚顺分院.大唐国际胜利露天煤矿拉
沟区边坡稳定性初步评价研究报告［R ］.2007.
a 最大不平衡力发展趋势
b X 方向位移变化云图
c Z 方向位移变化云图
d X 方向应力分布
e Z 方向应力分布图2边坡模拟变化图
（上接第4页）
企业文化宣传和建设方面努力和探索，并把建设和谐矿山作为我们的历史使命，使和谐的理念逐渐深入人心，和谐的精神不断激励和引领着矿业人战胜困难，迎接挑战，追求卓越，为建设一流矿山奠定了先进的文化根基。
前进的历史、奋进的年代、宏伟的蓝图，孕育出锡林浩特矿业公司辉煌的明天，锡林浩特矿业公司将坚持集团公司多元化发展战略，将胜利东二号露天煤矿建设成为管理卓越、效益领先、安居乐业、和谐发展的世界最大、世界一流生态旅游观光型露天煤矿，实现我们肩负的历史使命！
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!采矿工程
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